(57)【要約】  耐久性の良い、金属製のボールチェーンを使用した動力伝達装置を提供する。動力伝達装置は、第１の滑車（１１ａ）と、第２の滑車（１１ｂ）と、第１の滑車（１１ａ）及び第２の滑車（１１ｂ）に巻き掛けられるボールチェーン（２０）とを備える。前記ボールチェーン（２０）は、金属製で中空球形状の多数のボール部材（２１）と、隣り合う二つのボール部材（２１）間を連結する金属製のリンク部材（２３）とを有する。前記第１及び第２の滑車（１１ａ、１１ｂ）は、前記ボール部材（２１）と係合するボール係合溝（１２）を外周周方向に多数有し、前記第１及び第２の滑車（１１ａ、１１ｂ）の周方向に隣り合う二つのボール係合溝（１２）間のピッチを前記ボールチェーン（２０）において隣り合う二つのボール部材（２１）間のピッチよりも小さく設定する。 する。
2011080834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の滑車（１１ａ）と、第２の滑車（１１ｂ）と、第１の滑車（１１ａ）の回転動力を第２の滑車（１１ｂ）に伝達するために第１の滑車（１１ａ）及び第２の滑車（１１ｂ）に巻き掛けられるボールチェーン（２０）とを備え、  前記ボールチェーン（２０）は、金属製で中空球形状の多数のボール部材（２１）と、隣り合う二つのボール部材（２１）間を連結する金属製のリンク部材（２３）とを有し、  前記ボール部材（２１）は、リンク部材（２３）と連結するための連結孔（２２）を一直径方向の両側に二つ有し、リンク部材（２３）は、前記連結孔（２２）を通ってボール部材（２１）に対し出し入れ可能な直線棒状のリンクバー（２４）と、リンクバー（２４）の両端でかつボール部材（２１）の内部に設けられ、前記連結孔（２２）を通過不能な寸法の抜止端部（２５）とを有し、  前記第１及び第２の滑車（１１ａ、１１ｂ）は、前記ボール部材（２１）と係合するボール係合溝（１２）を外周周方向に多数有し、前記第１及び第２の滑車（１１ａ、１１ｂ）の周方向に隣り合う二つのボール係合溝（１２）間のピッチを前記ボールチェーン（２０）において隣り合う二つのボール部材（２１）間のピッチよりも小さく設定した動力伝達装置。
【請求項２】
前記第１の滑車（１１ａ）の回転動力を第２の滑車（１１ｂ）に伝達している前記ボールチェーン（２０）における一のボール部材（２１ｔ）が第１の滑車（１１ａ）又は第２の滑車（１１ｂ）の一のボール係合溝（１２ｔ）に最初に完全に受け入れられた時点において、  前記一のボール部材（２１ｔ）は、回転方向前方で前記一のボール係合溝（１２ｔ）に隣り合うボール係合溝（１２ｔ＋１）に係合している前方のボール部材（２１ｔ＋１）と、回転方向後方における後方のボール部材（２１ｔ−１）とに隣り合い、  前記一のボール部材（２１ｔ）と前記前方のボール部材（２１ｔ＋１）との間を連結するリンク部材（２３）は、そのリンクバー（２４）が連結孔（２２）から一のボール部材（２１ｔ）及び／又は前方のボール部材（２１ｔ＋１）内に入り込むと共に、抜止端部（２５）が一のボール部材（２１ｔ）及び／又は前方のボール部材（２１ｔ＋１）の内周面から離れて一のボール部材（２１ｔ）及び／又は前方のボール部材（２１ｔ＋１）の中心側へと引き込まれ、  前記一のボール部材（２１ｔ）と前記後方のボール部材（２１ｔ−１）との間を連結するリンク部材（２３）は、その抜止端部（２５）が一のボール部材（２１ｔ）及び後方のボール部材（２１ｔ−１）の内周面に接触する請求項１の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、動力伝達装置に関し、特にボールチェーンによって滑車間に動力を伝達するようにした動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  滑車間に無端チェーン等を巻き掛けて動力を伝達する動力伝達装置は、例えば、物品を搬送するためのコンベア等で一般的に使用されている。かかるコンベアでは、多数のローラ体を各軸線が平行となるように並べ、ローラ体群上に、軸線と直交する方向に延びる物品搬送路が形成される。更に、各ローラ体には二つもしくはそれ以上の滑車が設けられており、物品搬送路方向で隣り合う二つのローラ体の滑車にチェーンが巻き掛けられ、モータによって駆動される一つ又は複数のローラ体の回転動力をチェーンを介して他のローラ体に伝達することにより、物品が物品搬送路上を移動する。上記チェーン及び滑車としては、比較的大きい動力を伝達可能な、自転車に多用されているローラチェーンもしくはブッシュレスチェーン及びスプロケットホイールが使用されている。【０００３】  しかしながら、ローラチェーンもしくはブッシュレスチェーンとスプロケットホイールの組合せでは、その間に指や衣服等が挟み込まれて怪我する危険があるため、安全装置を取り付ける等の対策が講じられているが、その分コストが嵩み、また、安全装置が取り外されるメンテナンス時に事故が発生する場合があった。更に、メンテナンスが非常に面倒であるといった問題もあった。【０００４】  他方、多数のボール部材をリンク部材で連結して成るボールチェーンが知られており、例えば実開昭６３−３４２９１号公報には、ボールチェーンをブラインドの開閉機構に使用する技術が開示されている。このようなボールチェーンを大きい動力を伝達できるようにボール部材のみならずリンク部材をも金属製として、上述したローラチェーン等に代えて、物品搬送路を構成するローラ体群を駆動するための動力伝達装置に採用すると、上述した危険やコストが減り、メンテナンスも容易になる一方、耐久性が悪いことが判明した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−３４２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  従って、本発明は、耐久性の良い、金属製のボールチェーンを使用した動力伝達装置を提供することにある。【０００７】  上記課題を解決するため、本発明によれば、第１の滑車と、第２の滑車と、第１の滑車の回転動力を第２の滑車に伝達するために第１の滑車及び第２の滑車に巻き掛けられるボールチェーンとを備え、前記ボールチェーンは、金属製で中空球形状の多数のボール部材と、隣り合う二つのボール部材間を連結する金属製のリンク部材とを有し、前記ボール部材は、リンク部材と連結するための連結孔を一直径方向の両側に二つ有し、リンク部材は、前記連結孔を通ってボール部材に対し出し入れ可能な直線棒状のリンクバーと、リンクバーの両端でかつボール部材の内部に設けられ、前記連結孔を通過不能な寸法の抜止端部とを有し、前記第１及び第２の滑車は、前記ボール部材と係合するボール係合溝を外周周方向に多数有し、前記第１及び第２の滑車の周方向に隣り合う二つのボール係合溝間のピッチを前記ボールチェーンにおいて隣り合う二つのボール部材間のピッチよりも小さく設定した動力伝達装置が提供される。【０００８】  本発明において、ボール部材間のピッチとは、隣り合う二つのボール部材の中心間の間隔をいい、ボール係合溝間のピッチとは、隣り合う二つのボール係合溝の中心間の間隔をいう。【０００９】  一般にチェーンと滑車の組合せにおいて、チェーンの長手方向に沿って連続的に多数設けられる噛合部と、滑車の外周に連続的に多数設けられる、前記チェーンの噛合部と噛み合う被噛合部とは、相互の噛み合わせを確実にするため、隣り合う噛合部間ピッチと隣り合う被噛合部間ピッチとが等しくなるように設定される。しかしながら、ボールチェーンと滑車では、ボールチェーンのボール部材間ピッチと滑車のボール係合溝間ピッチとを等しくすると、次のような問題が生じることが分かった。すなわち、ボールチェーンが直線状から、滑車の外周に沿って並ぶ複数のボール係合溝にボール部材が係合して湾曲状となると、一つのリンク部材の両端部が連結している二つのボール部材のうちの一方のボール部材における前記リンク部材との連結箇所（連結孔）と、他方のボール部材における前記リンク部材との連結箇所（連結孔）との間の間隔がわずかに大きくなり、リンク部材が両ボール部材から引っ張られ、これにより、リンク部材に引っ張り力や曲げ力が繰り返し作用して、金属疲労を起こす等により耐久性が害されていた。【００１０】  本発明では、前記第１及び第２の滑車の周方向に隣り合う二つのボール係合溝間のピッチを前記ボールチェーンにおいて隣り合う二つのボール部材間のピッチよりも小さく設定することにより、ボールチェーンが滑車の外周に沿って並ぶ複数のボール係合溝にボール部材が係合して湾曲状となった時、一つのリンク部材のリンクバーが、該リンク部材が連結している二つのボール部材の内部へと連結孔から入り込むことによって、ボール部材ピッチより小さいボール係合溝間ピッチに対応可能とし、これにより、リンク部材に引っ張り力や曲げ力が働かないようにした。ボール係合溝間ピッチをボール部材間ピッチよりも小さくしたため、両者を同一にする場合に比べ、ボール部材間ピッチのばらつきの許容度��広がるのみならず、ボール部材の外径のばらつきの許容度も広がり、ボールチェーンの製造が容易になる。【００１１】  ボール係合溝間ピッチをボール部材間ピッチよりも小さくする程度としては、１〜２０％とでき、好ましくは１〜５％等のほんのわずかでよく、ボール係合溝に係合している一つのボール部材に連結する二つのリンク部材それぞれの該ボール部材内の抜止端部が該ボール部材内で互いに接触することがないように決定される。ボール部材間ピッチ、ボール係合溝間ピッチ、及び後者を前者に比べて小さくする程度は、滑車の直径やボール係合溝の数によって変わり、滑車の直径が小さくなると、ボール係合溝間ピッチを小さくする程度は大きくなる傾向があり、ボール係合溝の数が増える場合もボール係合溝間ピッチを小さくする程度が大きくなる傾向がある。【００１２】  本発明の一実施形態において、前記第１の滑車の回転動力を第２の滑車に伝達している前記ボールチェーンにおける一のボール部材が第１の滑車又は第２の滑車の一のボール係合溝に最初に完全に受け入れられた時点において、前記一のボール部材は、回転方向前方で前記一のボール係合溝に隣り合うボール係合溝に係合している前方のボール部材と、回転方向後方における後方のボール部材とに隣り合い、前記一のボール部材と前記前方のボール部材との間を連結するリンク部材は、そのリンクバーが連結孔から一のボール部材及び／又は前方のボール部材内に入り込むと共に、抜止端部が一のボール部材及び／又は前方のボール部材の内周面から離れて一のボール部材及び／又は前方のボール部材の中心側へと引き込まれ、前記一のボール部材と前記後方のボール部材との間を連結するリンク部材は、その抜止端部が一のボール部材及び後方のボール部材の内周面に接触する。これにより、第１及び第２の滑車におけるボール係合溝に受け入れた後のボール部材は、そのリンク部材が隣り合うボール係合溝内のボール部材との間で引っ張られることがなく、縮小した溝ピッチに対応することができる。
【発明の効果】
【００１３】  本発明では、金属製のボールチェーンが巻き掛けられる第１及び第２の滑車におけるボール係合溝間のピッチを、ボールチェーンにおけるボール部材間のピッチよりも小さくしたことにより、滑車において隣り合う二つのボール係合溝に係合する二つのボール部材は、その間を連結するリンク部材のリンクバーが連結孔から各ボール部材内へと入り込んで、狭められた係合溝間ピッチに対応することができ、リンク部材が両ボール部材から引っ張られることがない。そのため、上記ボールチェーン及び第１及び２の滑車を使用する動力伝達装置の耐久性を高めることができ、ローラチェーン、スプロケットホイール等を使用する従来の動力伝達装置に比べ、安全でコスト的に有利でメンテナンスも容易な動力伝達装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る動力伝達装置を組み込んだコンベアの一部を破断して略示する斜視説明図である。
【図２】図２は、ボールチェーンと滑車の係合状態を略示する断面説明図である。
【図３】図３は、図２の一部を拡大した説明面である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る動力伝達装置１０を組み込んだコンベア１の一部を概略的に示す斜視図である。コンベア１は、それぞれの軸線が互いに平行となるように配列された多数の円柱状のローラ体２ａ、２ｂ、２ｃ（図１において便宜的に三本のみのローラ体が通常よりも間隔を開けて示される）と、ローラ体２ａ、２ｂ、２ｃの回転軸３ａ、３ｂ、３ｃの両端部をベアリング（図示せず）を介して回転可能に支持する左右の側板４（図１において一方の側板のみが示される）と、図示されないモータによって回転駆動されるローラ体２ａの回転動力をローラ体２ｂ、２ｃに伝達するための動力伝達装置１０とを備えている。ローラ体２ａ、２ｂ、２ｃは、これらローラ体群上に、軸線と直交する方向に延びる物品搬送路を形成し、ローラ体２ａ、２ｂ、２ｃが矢印Ａ方向に回転することにより、物品（図示せず）は物品搬送路上を矢印Ｂ方向に移動する。
【００１６】  動力伝達装置１０は、ローラ体２ａの軸方向一端部に設けられた第１の滑車１１ａ（駆動側滑車）と、ローラ体２ｂの軸方向一端部に設けられた第２の滑車（従動側滑車）１１ｂと、第１の滑車１１ａと第２の滑車１１ｂに巻き掛けられた環状の第１のボールチェーン２０ａとを基本単位として備える。動力伝達装置１０は、ローラ体２ｂ、２ｃ間にもローラ体２ａ、２ｂ間と同様の基本単位を有し、すなわち、ローラ体２ｂには第２の滑車１１ｂに隣接して第３の滑車（駆動側滑車）１１ｃが設けられ、ローラ体２ｃには第４の滑車（従動側滑車）１１ｄが設けられ、第３及び第４の滑車１１ｃ、１１ｄに第２のボールチェーン２０ｂが巻き掛けられる。なお、ローラ体２ａには第５の滑車１１ｅが設けられ、第５の滑車１１ｅは、ローラ体２ａとＢ方向下流で隣り合う別のローラ体（図示せず）の滑車との間にもローラチェーンが掛け渡され、ローラ体２ｃと、これとＢ方向上流で隣り合う別のローラ体（図示せず）との間にも二つの滑車とローラチェーンが付加される。コンベア１では、モータ（図示せず）によるローラ体２ａの回転が第１の滑車１１ａから第１のボールチェーン２０ａを介して第２の滑車１１ｂへ伝えられてローラ体２ｂが回転し、このローラ体２ｂの回転が第３の滑車１１ｃから第２のボールチェーン２０ｂを介して第４の滑車１１ｄへ伝えられてローラ体２ｃが回転する。以下、第１、第２、第３、第４の滑車１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄをまとめて滑車１１といい、第１及び第２のボールチェーン２０ａ、２０ｂをまとめてボールチェーン２０という。
【００１７】  図２及び３を参照して、ボールチェーン２０は、金属製で中空球形状の多数のボール部材２１と、隣り合う二つのボール部材２１間を連結する金属製のリンク部材２３とを備える。ボール部材２１には、一直径方向の両側にリンク部材２３と連結するための連結孔２２を二つ有する。リンク部材２３は、直線棒状のリンクバー２４と、リンクバーの両端部に設けられた抜止端部２５とから成る。リンクバー２４の径は、ボール部材２１の連結孔２２の径より小さく、そのため、リンクバー２４は連結孔２２を出し入れ可能となる。抜止端部２５はボール部材２１の内部に設けられ、抜止端部２５の径は連結孔２２の径より大きく、そのため、抜止端部２５は連結孔２２を通過不能となる。
【００１８】  滑車１１は、ボールチェーン２０のボール部材２１を受け入れるボール係合溝１２を外周周方向に所定ピッチ（以下「溝ピッチ」という）で多数有する。溝ピッチは、ボールチェーン２０における隣り合う二つのボール部材２１間のピッチ（以下「ボールピッチ」という）よりもわずかに、例えば２％もしくは３％程度小さく設定される。ボール係合溝１２は、ボール部材２１の直径より大きい径の開口端１３と、ボール部材２１の底部に合致する溝底部１４とを含み、ボール部材２１をボール係合溝１２に完全に受け入れた状態でボール係合溝１２内におけるボール部材２１の両側に隙間１５ができ、また、ボール部材２１の頂部が開口端１３から溝外に突き出る。また、隣り合うボール係合溝１２間は、リンク部材２３のリンクバー２４の径より大きくかつボール係合溝１２よりも小さい寸法のリンク溝で繋がっており、隣り合うボール係合溝１２それぞれにボール部材２１が係合した状態で、これらボール部材２１間のリンクバー２４はリンク溝に入り込む。なお、ボールチェーン２０のボールピッチは、隣り合う二つのボール部材２１の中心間の寸法として定義される他に、隣り合う二つのボール部材２１間のリンク部材２３の両側の抜止端部２５が各ボール部材２１の内周面に接触した状態で、これらボール部材２１の内周面間の寸法とボール部材２１の内径の半径の２倍との和として定義され得、溝ピッチはこの和よりも小さく設定される。
【００１９】  以上のように構成された動力伝達装置１０では、コンベア１の稼働中、Ａ方向に回転している滑車１１のボール係合溝１２にボールチェーン２０のボール部材２１が次々と係合しながらボールチェーン２０が旋回することにより、滑車１１の回転がボールチェーン２０を介して隣り合う滑車すなわちローラ体に伝達される。この際、ボールチェーン２０のボール部材２１は、滑車１１の頂点（図２における１２時の位置）に位置しているボール係合溝（以下「頂点ボール係合溝」という）１２ｔに最初に完全に受け入れられ、次いでＡ方向（回転方向）前方へと送られる。なお、ボールチェーン２０を介して滑車１１（図１における滑車１１ａ）に隣り合う滑車（図１における滑車１１ｂ）においては、ボール部材２１を最初に完全に受け入れるボール係合溝は、頂点ではなく最下点（６時の位置）となる。図２及び３を参照して、周方向に隣り合う二つのボール係合溝１２に係合している二つのボール部材２１は、溝ピッチがボールピッチよりも小さいため、該二つのボール部材２１を連結するリンク部材２３のリンクバー２４が連結孔２２から両側のボール部材２１の少なくとも一方の内部に入り込み、両側の抜止端部２５の少なくとも一方がボール部材２１の内周面から離れてボール部材２１の中心側へと引き込まれる。これにより、リンク部材２３が両側のボール部材２１に引っ張られることなく、縮小した溝ピッチに対応することができる。なお、滑車１１からボールチェーン２０への動力の伝達は頂点ボール係合溝１２ｔと頂点ボール係合溝１２ｔに係合しているボール部材（以下「頂点ボール部材」という）２１ｔを介して実質的に行われる。頂点ボール部材２１ｔと、頂点ボール係合溝１２ｔにＡ方向前方で隣り合うボール係合溝１２ｔ＋１に係合するボール部材（以下「前方ボール部材」という）２１ｔ＋１とを連結するリンク部材２３は、そのリンクバー２４が連結孔２２から頂点ボール部材２１ｔ及び／又は前方ボール部材２１ｔ＋１内に入り込み、両側の抜止端部２５の少なくとも一方が頂点ボール部材２１ｔ及び／又は前方ボール部材２１ｔ＋１の内周面から離れて頂点ボール部材２１ｔ及び／又は前方ボール部材２１ｔ＋１の中心側へと引き込まれている。また、頂点ボール部材２１ｔと、頂点ボール係合溝１２ｔにＡ方向後方で隣り合うボール係合溝１２ｔ−１にこれから係合しようとする（この時点で完全に受け入れられてはいない）ボール部材（以下「後方ボール部材」という）２１ｔ−１とを連結するリンク部材２３は、その両側の抜止端部２５が頂点ボール部材２１ｔ及び後方ボール部材２１ｔ−１の内周面にそれぞれ接触している。
【符号の説明】
【００２０】  １  コンベア  ２ａ、２ｂ、２ｃ  ローラ体  １０  動力伝達装置  １１  滑車  １１ａ  第１の滑車  １１ｂ  第２の滑車  １２  ボール係合溝  １２ｔ  頂点ボール係合溝  ２０  ボールチェーン  ２０ａ  第１のボールチェーン  ２０ｂ  第２のボールチェーン  ２１  ボール部材  ２１ｔ  頂点ボール部材  ２１ｔ＋１  前方ボール部材  ２１ｔ−１  後方ボール部材  ２２  連結孔  ２３  リンク部材  ２４  リンクバー  ２５  抜止端部
【図１】
2011080834.tif 000003
【図２】
2011080834.tif 000004
【図３】
2011080834.tif 000005
【国際調査報告】
2011080834.tif 000006
2011080834.tif 000007
2011080834.tif 000008
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